課程設計 一元稀疏多項式簡單計數(shù)器

.緒論1.1前言計算機是隨著社會的發(fā)展應運而生，它貫穿了人們生活的方方面面。其中，在科學計算方面，由于算法的高精確和高復雜度，對于計算機的依賴不可言喻。在這里，我設計了一個一元稀疏多項式簡單計數(shù)器，科學計算算不上，但作為學習性的實踐，對自己卻很重要。當前計算機軟件技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)飛速發(fā)展，軟件系統(tǒng)日趨大型化、復雜化。因此社會對軟件開發(fā)者日出了比以往更高的要求。相應的系統(tǒng)要求也有了很大的提高。本系統(tǒng)用C語言作為程序語言，設計出的系統(tǒng)功能完善，操作方便靈活。1.2問題的提出一元稀疏多項式簡單計數(shù)器基本功能要求：(1)輸入并建立多項式(2)輸出多項式，輸出形式為整數(shù)序列：n，c1，e1，c2，e2……cn，en，其中n是多項式的項數(shù)，ci，ei分別為第i項的系數(shù)和指數(shù)。序列按指數(shù)降序排列。(3)多項式a和b相加，建立多項式a+b，輸出相加的多項式。(4)多項式a和b相減，建立多項式a-b，輸出相減的多項式。用帶表頭結(jié)點的單鏈表存儲多項式。學院課程設計（論文）課程設計目的2.課程設計目的使我們進一步理解和掌握課堂上所學各種基本抽象數(shù)據(jù)類型的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和操作實現(xiàn)算法，以及它們在程序中的使用方法。使我們掌握軟件設計的基本內(nèi)容和設計方法，并培養(yǎng)學生進行規(guī)范化軟件設計的能力。使我們掌握使用各種計算機資料和有關(guān)參考資料，提高學生進行程序設計的基本能力。熟練掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程，掌握線性表、棧、隊列、串、數(shù)組、廣義表、樹和二叉樹以及圖等基本類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其應用。進一步熟悉抽象數(shù)據(jù)類型的定義和實現(xiàn)、如何利用數(shù)組的動態(tài)分酚實現(xiàn)順序結(jié)構(gòu)、繼承的實現(xiàn)方式。學會分析研究計算機加工的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，以便為應用涉及的數(shù)據(jù)選擇適當?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、想念結(jié)構(gòu)及基相應的算法并初步掌握算法的時間分析和空間分析的技術(shù)。基本掌握程序設計的基本思路和方法。利用所學的基本知識和技能，解決簡單的程序設計問題各算法描述培養(yǎng)我們的數(shù)據(jù)抽象能力。學院課程設計（論文）需求分析3.需求分析3.1功能分析本程序要求輸入并建立多項式，能夠降冪顯示出多項式，實現(xiàn)多項式相加相減的計算問題，輸出結(jié)果。3.2設計思路采用鏈表的方式存儲鏈表，定義結(jié)點結(jié)構(gòu)體。運用尾差法建立兩條單鏈表，以單鏈表polynp和polynh分別表示兩個一元多項式a和b。為實現(xiàn)處理，社p、q分別指向單鏈表polya和polyb的當前項，比較p、q結(jié)點的指數(shù)項。①若p->expn<q->expn，則結(jié)點p所指的結(jié)點應是“和多項式”中的一項，令指針p后移。②若p->expn=q->expn，則將兩個結(jié)點中的系數(shù)相加，當和不為0時修改結(jié)點p的系數(shù)。③若p->expn>q->expn，則結(jié)點q所指的結(jié)點應是“和多項式”中的一項，將結(jié)點q插入在結(jié)點p之前，且令指針q在原來的鏈表上后移。學院課程設計（論文）概要設計4.概要設計4.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選用typedefstructPolynomial{floatcoef;//系數(shù)intexpn;//指數(shù)structPolynomial*next;}*Polyn,Polynomial;4.2多項式的輸入PolynCreatePolyn(Polynhead,intm){for(i=0;i<m;i++) {p=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));printf("請輸入第%d項的系數(shù)與指數(shù):",i+1);scanf("%f%d",&p->coef,&p->expn);Insert(p,head); }returnhead;}4.3主函數(shù)和其它函數(shù)voidmain(){intm,n,a,x; charflag;Polynpa=0,pb=0,pc;}voidDestroyPolyn(Polynp)voidPrintPolyn(PolynP)intcompare(Polyna,Polynb)PolynAddPolyn(Polynpa,Polynpb)PolynSubtractPolyn(Polynpa,Polynpb)學院課程設計（論文）流程圖設計5.流程圖設計5.1函數(shù)調(diào)用關(guān)系5.2程序流程圖學院課程設計（論文）程序代碼6.程序代碼#include<stdio.h>#include<malloc.h>typedefstructPolynomial{//項的表示floatcoef;//系數(shù)intexpn;//指數(shù)structPolynomial*next;//指針域}*Polyn,Polynomial;//Polyn為結(jié)點指針類型voidInsert(Polynp,Polynh){//插入或者合并if(p->coef==0)free(p);//系數(shù)為0的話釋放結(jié)點else{Polynq1,q2;q1=h;q2=h->next;while(q2&&p->expn<q2->expn){//查找插入位置p與h項一次比較指數(shù)q1=q2;q2=q2->next;}if(q2&&p->expn==q2->expn){//將指數(shù)相同相合并q2->coef+=p->coef;free(p);if(!q2->coef){//系數(shù)為0的話釋放結(jié)點q1->next=q2->next;free(q2);}}else{//指數(shù)為新時將結(jié)點插入即p->expn>q2expn情況p->next=q2;q1->next=p;}}}//InsertPolynCreatePolyn(Polynhead,intm){//建立一個頭指針為head、項數(shù)為m的一元多項式inti;Polynp;p=head=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));head->next=NULL;for(i=0;i<m;i++){p=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));//建立新結(jié)點以接收數(shù)據(jù)printf("請輸入第%d項的系數(shù)與指數(shù):",i+1);scanf("%f%d",&p->coef,&p->expn);Insert(p,head);//調(diào)用Insert函數(shù)插入結(jié)點}returnhead;}//CreatePolynvoidDestroyPolyn(Polynp){//銷毀多項式pPolynq1,q2;q1=p->next;q2=q1->next;while(q1->next){free(q1);//釋放q1q1=q2;//指針后移，循環(huán)繼續(xù)釋放，直至銷毀q2=q2->next;}}voidPrintPolyn(PolynP){//輸出多項式Polynq=P->next;intflag=1;//項數(shù)計數(shù)器if(!q){//若多項式為空，輸出0putchar('0');printf("\n");return;}while(q){if(q->coef>0&&flag!=1)putchar('+');//系數(shù)大于0且不是第一項if(q->coef!=1&&q->coef!=-1){//系數(shù)非1或-1的普通情況printf("%g",q->coef);if(q->expn==1)putchar('X');//系數(shù)為1的情況elseif(q->expn)printf("X^%d",q->expn);}else{if(q->coef==1){if(!q->expn)putchar('1');elseif(q->expn==1)putchar('X');elseprintf("X^%d",q->expn);}if(q->coef==-1){if(!q->expn)printf("-1");elseif(q->expn==1)printf("-X");elseprintf("-X^%d",q->expn);}}q=q->next;flag++;}//whileprintf("\n");}//PrintPolynintcompare(Polyna,Polynb){if(a&&b){if(!b||a->expn>b->expn)return1;elseif(!a||a->expn<b->expn)return-1;elsereturn0;}elseif(!a&&b)return-1;//a多項式已空，但b多項式非空elsereturn1;//b多項式已空，但a多項式非空}//comparePolynAddPolyn(Polynpa,Polynpb){//求解并建立多項式a+b，返回其頭指針Polynqa=pa->next;Polynqb=pb->next;Polynheadc,hc,qc;hc=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));//建立頭結(jié)點hc->next=NULL;headc=hc;while(qa||qb){qc=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));switch(compare(qa,qb)){//調(diào)用compare返回值case1:{qc->coef=qa->coef;qc->expn=qa->expn;qa=qa->next;break;}case0:{qc->coef=qa->coef+qb->coef;qc->expn=qa->expn;qa=qa->next;qb=qb->next;break;}case-1:{qc->coef=qb->coef;qc->expn=qb->expn;qb=qb->next;break;}}//switchif(qc->coef!=0){qc->next=hc->next;hc->next=qc;hc=qc;}elsefree(qc);//當相加系數(shù)為0時，釋放該結(jié)點}//whilereturnheadc;}//AddPolynPolynSubtractPolyn(Polynpa,Polynpb){//求解并建立多項式a-b，返回其頭指針Polynh=pb;Polynp=pb->next;Polynpd;while(p){//將pb的系數(shù)取反p->coef*=-1;p=p->next;}pd=AddPolyn(pa,h);for(p=h->next;p;p=p->next)//恢復pb的系數(shù)p->coef*=-1;returnpd;}//SubtractPolynintmain(){//主函數(shù)intm,n,flag=0;floatx;Polynpa=0,pb=0,pc,pd,pe,pf;//定義各式的頭指針，pa與pb在使用前付初值NULLprintf("請輸入a的項數(shù):");scanf("%d",&m);pa=CreatePolyn(pa,m);//建立多項式aprintf("請輸入b的項數(shù):");scanf("%d",&n);pb=CreatePolyn(pb,n);//建立多項式a//輸出菜單printf("**********************************************\n");printf("操作提示：\n\t1.輸出多項式a和b\n\t2.建立多項式a+b\n\t3.建立多項式a-b\n\t4.退出\n");for(;;flag=0){printf("執(zhí)行操作");scanf("%d",&flag);if(flag==1){//輸出多項式printf("多項式a：");PrintPolyn(pa);printf("多項式b：");PrintPolyn(pb);continue;}if(flag==2){//多項式相加pc=AddPolyn(pa,pb);//調(diào)用函數(shù)，實現(xiàn)相加printf("多項式a+b：");PrintPolyn(pc);DestroyPolyn(pc);continue;}if(flag==3){//多項式相減pd=SubtractPolyn(pa,pb);printf("多項式a-b：");PrintPolyn(pd);DestroyPolyn(pd);continue;}if(flag==4)break;//結(jié)束循環(huán)，退出DestroyPolyn(pa);//銷毀多項式，釋放內(nèi)存DestroyPolyn(pb);return0;}}學院課程設計（論文）調(diào)試運行7.調(diào)試運行7.1運行程序操作平臺：硬件要求：PC機一臺軟件要求：windowsXP以上操作系統(tǒng)VC++軟件7.2程序的載入7.3程序的編譯7.4程序運行測試數(shù)據(jù)(1)(2x+5x8-3.1x11)+(7-5x8+11x9)(2)(6x-3-x+4.4x2-1.2x9)-(-6x-3+5.4x2+7.8x15)(3)(x+x2+x3)+0(4)(x+x3)-(-x-x-3)學院課程設計（論文）總結(jié)8.總結(jié)這次課程設計是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)掌握的一次很有分量的測試。確實自己在這次課程設計中認識到自己很多的不足。想了很多，思考了很多。對于知識的把握和編程的經(jīng)驗自己真的是差的太遠。編程是個細致活。不溫不火，不急不躁。在五天的編程過程中，這點深有體會。想法太成熟，筆快容易失誤；知識太生疏，筆慢錯誤多。當然，不能強求不出現(xiàn)錯誤。在編程過程要善于發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤，并且能很快地排除這些錯誤，使程序能正確運行。經(jīng)驗豐富的人在錯誤出現(xiàn)時，能很快的判斷出錯誤的所在，并改之；經(jīng)驗少的人，則往往要花費大量的時間和氣力。我相信老師說的，很多程序的編寫都有靈感的參與，下次再次看自己程序的時候，也許不能很好的明白當初某些地方的初衷。因此，在編程中，在思想靈感爆發(fā)的時候，最好的做法就是在旁邊寫上注釋。這次設計自己就走了很多彎路，程序一長，沒有注釋，整理調(diào)試的時候就很難快速找到問題所在。當然我不避諱自己知識的把握太差，反而應該更加驚醒。C語言雖然是最基礎(chǔ)的語言，但是其價值性卻不容忽視。簡單的說，學會了C語言，很多語言的上手就顯得很容易。當初對于C的學習確實有諸多的忽略，以為掌握了基本的語法過了二級就行?，F(xiàn)在看來，C部分最精華最難的指針和結(jié)構(gòu)體，指針和數(shù)組自己都掌握的一塌糊涂。這學期的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程又是C語言版的，在學習的過程中難免要咀嚼和回顧C知識。因此學起來其實不是很舒服的。很多知識點自己都是知其表而不懂其用。加之課程又緊，一知半解的半年過去了。